适用于假山水体的净化系统的制作方法

本发明涉及生态环境工程技术领域，特别是涉及一种适用于城市公园假山水体的净化系统。

背景技术：

景观水体的建设是城市公园改进与升级的重要组成部分，各类景观水体对于所在区域内景观的改善、小气候调节起到积极的作用。很多城市公园设有假山，一些假山还设有“高山流水”型的瀑布景观，而瀑布用水一般取自公园内的景观水体或自来水，但当前城市公园的景观水体质量普遍不能达到景观娱乐用水的标准，选用景观水体作为瀑布水源则会影响景观效果的展示，而选用自来水则又是对优质水资源的浪费，利用再生水补给景观水体成为一种必然趋势。

但是“造水容易保水难”，由于再生水本身污染物本底值较高，加上假山水体大多是封闭、半封闭的缓流系统，一般水域面积小、水浅位、水量少，而且水体流动性差，水生态系统脆弱，导致自身自净能力差。如何高效的保持假山水体的水质是当前假山景观的难点；对于已经受到污染的假山水体，如何使其形成良性循环，使“死水”变成“活水”，是人们急需解决的一个问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于假山水体的净化系统，以克服现有技术的上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于假山水体的净化系统，包括沿水体流向依次设置的进水单元、水处理单元、沉淀单元和曝气单元；所述进水单元包括进水管，所述进水管上设有水泵；所述水处理单元包括位于假山背示面的处理腔体，所述进水管的出水口连接在所述处理腔体上靠近底部的位置，所述处理腔体内悬挂有多根生物绳填料，所述处理腔体上靠近顶部的位置设有第一出水口，所述处理腔体的底部设有排水口；所述沉淀单元包括位于假山顶部的沉淀池，所述沉淀池上设有进水口和第二出水口，所述进水口位于所述第一出水口的下游，所述沉淀池的底部设有污泥排放口；所述曝气单元包括至少一个曝气转盘，所述曝气转盘位于所述第二出水口的下游，所述曝气转盘设在所述假山的展示面上；净化系统还包括第一管道，所述第一管道的顶端与所述污泥排放口连通，所述第一管道上设有回流管，所述回流管与所述处理腔体连通，所述排水口通过第二管道与所述第一管道连通。

优选地，所述处理腔体设有至少一个扰流装置，每个所述曝气转盘套设在一根转轴上，所述转轴穿过所述假山并伸入所述处理腔体内，所述扰流装置设在所述转轴的另一端。

优选地，所述扰流装置包括套设在所述转轴上的第一连接圈及多个固定在所述第一连接圈上并沿第一连接圈周向均布的第一叶片，每个所述第一叶片的一端固定在所述第一连接圈上，另一端设有同向折弯的折弯部。

优选地，所述曝气转盘包括套设在所述转轴上的第二连接圈及多个固定在所述第二连接圈上并沿第二连接圈周向均布的第二叶片，每个所述第二叶片的一端固定在所述第二连接圈上，另一端设有两个同向分布的横杆，且两个所述横杆之间留有间距，多个所述第二叶片上的横杆同向设置。

优选地，所述假山内设有固定管，所述固定管的一端伸入所述处理腔体内，另一端伸出所述假山，所述固定管内靠近两端的位置各嵌设一轴承，所述转轴依次穿过两个轴承并伸入所述处理腔体内。

优选地，所述处理腔体的顶部设有凸缘，所述凸缘上设有透气人孔，所述处理腔体内设有扶梯，所述扶梯的顶部位于所述透气人孔的下方。

优选地，所述处理腔体的底部呈倒锥体状，所述沉淀池的底部呈倒锥体状。

优选地，所述沉淀池的顶部设有盖板，所述盖板的底部设有隔板，所述隔板与所述沉淀池的底部留有间距。

优选地，所述曝气转盘设有多个，沿所述假山的展示面从上至下交错排布。

优选地，所述第一管道的末端设有第一关闭阀，所述回流管上设有第二关闭阀。

如上所述，本发明涉及的适用于假山水体的净化系统，具有以下有益效果：

本发明曝气转盘的转动不仅可提升“高山流水”的景观效果，更可增强沉淀池出水的溶解氧含量，进一步提升水体的景观效果；处理腔体内悬挂生物绳填料进行水体净化，水体净化后流入沉淀池内进一步沉淀，沉淀池污泥回流至处理腔体或排出处理系统之外可通过势能实现而无需额外的动力。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图。

图2为进水单元结构示意图。

图3为水处理单元结构示意图。

图4为沉淀单元结构示意图。

图5为曝气单元结构示意图。

图6位轴承剖面示意图

图7为假山曝气平面布置示意图

图8为曝气转盘结构示意图

图9为扰流装置结构示意图

图10沉淀池与第一管道连接的结构示意图

元件标号说明

1进水单元

11进水管

12水泵

2水处理单元

21处理腔体

22生物绳填料

23第一出水口

24排水口

25扰流装置

251第一连接圈

252第一叶片

253折弯部

26凸缘

261透气人孔

262扶梯

3沉淀单元

31沉淀池

32进水口

33第二出水口

34污泥排放口

35盖板

36隔板

4曝气单元

41曝气转盘

411第二连接圈

412第二叶片

413横杆

42转轴

5假山

51背示面

52展示面

53固定管

54轴承

541滚珠

61第一管道

611第一关闭阀

62回流管

621第二关闭阀

63第二管道

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供一种适用于假山水体的净化系统，包括沿水体流向依次设置的进水单元1、水处理单元2、沉淀单元3和曝气单元4。

如图1和图2所示，所述进水单元1包括进水管11，所述进水管11上设有水泵12，进水单元1位于系统的前端，外部需要净化的景观水体通过水泵12和进水管11引入水处理单元。

如图1和图3所示，所述水处理单元2包括处理腔体21。处理腔体21依假山5而建，材质可为钢筋混凝土结构，一般位于假山5背示面51，高度可根据假山5高度确定，顶部可略高于假山5上的沉淀单元3的顶部。所述进水管11的出水口连接在所述处理腔体21上靠近底部的位置，所述处理腔体21内悬挂有多根生物绳填料22，生物绳填料展开后的体积占处理腔体积的50％以上。所述处理腔体21上靠近顶部的位置设有第一出水口23。水体从进水单元1进入所述水处理单元，经生物绳填料22净化后从第一出水口23进入沉淀单元3，第一出水口23位于处理腔体21靠近顶部区域，处理腔体21处理经第一出水口23流出水后，自由降落于沉淀单元3内，第一出水口23尺寸可根据进水流量大小确定。所述处理腔体21的底部设有排水口24，所述排水口24用于排放水和污泥。

如图1和图4所示，所述沉淀单元3包括位于假山5顶部的沉淀池31，外部形状可为圆柱体、矩形柱体等柱体，所述沉淀池31上设有进水口32和第二出水口33，所述进水口32位于所述第一出水口23的下游，水体从第一出水口23流出后进入经进水口32进入所述沉淀池31，所述沉淀池31的底部设有污泥排放口34，用于排放污泥。第二出水口33的位置和尺寸由出水水流驱动曝气单元4的动能需求确定。

如图1和图5所示，所述曝气单元4包括一个、两个或多个曝气转盘41，所述曝气转盘41位于所述第二出水口33的下游，所述曝气转盘41设在所述假山5的展示面52上，水体从第二出水口33流出后驱动所述曝气转盘41转动，所述曝气单元4与假山5之间的距离由沉淀单元3出水下降时与假山之间的水平距离确定。

如图1、图2和图10所示，净化系统还包括第一管道61，所述第一管道61的顶端与所述污泥排放口34连通，用于沉淀池31中的水体和污泥的排放。所述第一管道61可由塑料或防腐蚀的金属材料制成，所述第一管道61的尺寸可根据污泥浓度确定，以便于排出水处理单元2和沉淀单元3的污泥为宜，所述第一管道61可位于假山的背示面或侧面，所述第一管道61的上部与沉淀单元排泥孔口密封相接。所述第一管道61上设有回流管62，所述回流管62与所述处理腔体21连通，回流管62的出水口通常设置在接近处理腔体底部往上约1/3高度的水平位置。所述排水口24通过第二管道63与所述第一管道61连通，处理腔体21中的水和污泥经第二管道63排入所述第一管道61中。

本发明的运行工况分为处理工况、排泥工况、回流工况。处理工况时，将外部景观水体通过进水单元1引入水处理单元2，经处理后流入沉淀单元3，再从沉淀单元3的出水口流出，驱动景观曝气转盘41运动对其进行曝气，形成景观曝气效果，同时带动水处理单元内扰流装置运动。排泥工况时，进水单元1暂停运行，排放沉淀池底污泥或处理池底污泥。回流工况时，进水单元1暂停运行，将沉淀池底的部分污泥回流池处理单元。

如图1、图3和图9所示优选地，所述处理腔体21设有至少一个扰流装置25，每个所述曝气转盘41套设在一根转轴42上，所述转轴42穿过所述假山5并伸入所述处理腔体21内，所述扰流装置25设在所述转轴42的另一端。优选地，所述扰流装置25包括套设在所述转轴42上的第一连接圈251及多个固定在所述第一连接圈251上并沿第一连接圈251周向均布的第一叶片252，每个所述第一叶片252的一端固定在所述第一连接圈251上，另一端设有同向折弯的折弯部253。所述第一叶片252数量优选为8个以上，纵向长度均相等，横向宽度均相等，纵向长度略小于转盘横杆，横向宽度根据扰流需求确定。第一叶片252由轻质材料制成，折弯部253由轻质材料制成，折弯部253与第一叶片252纵向方向之间的安装夹角根据扰流需求确定，优选大于90°，折弯部253的横向宽度与第一叶片252的横向宽度相等，纵向长度根据扰流需求确定。扰流装置25位于处理腔体内，转动时即可带动待处理水体运动，并且不与生物绳填料接触。

如图1和图8所示，优选地，所述曝气转盘41包括套设在所述转轴42上的第二连接圈411及多个固定在所述第二连接圈411上并沿第二连接圈411周向均布的第二叶片412，每个所述第二叶片412的一端固定在所述第二连接圈411上，另一端设有两个同向分布的横杆413，且两个所述横杆413之间留有间距，两个横杆413与第二叶片412之间形成水斗，多个所述第二叶片412上的横杆413同向设置，第二叶片412为片状结构，其数量在8个以上，纵向长度均相等，横向宽度均相等。水斗的开口所在平面与第二叶片412的侧面平行，有利于水斗中的水对第二叶片412产生作用力，横杆413的长度等于第二叶片412纵向长度的1/3，沿第二叶片412横向方向的宽度与第二叶片412的横向宽度相同。第二叶片412的长度由有利于第二叶片412旋转为控制条件，优选地大于20cm。所述第二叶片412由轻质材料制成，以利于水流的推动。曝气转盘41转动时可同步带动扰流装置25转动，扰流装置25的转动可提升处理腔体21内水体的净化效果，扰流装置25的转动利用了曝气转盘41转动时产生的能量。

如图1和图7所示，优选地，所述曝气转盘41设有多个，沿所述假山5的展示面52从上至下交错排布，使得上一层曝气转盘41的水斗出水可进入下一层曝气转盘41的水斗内，驱动下一层曝气转盘的旋转。

如图1、图5和图6所示，优选地，所述假山5内设有固定管53，转轴42位于所述固定管53内，固定管53固定在假山5中，可以保护转轴42，所述固定管53的一端伸入所述处理腔体21内，另一端伸出所述假山5，所述固定管53内靠近两端的位置各嵌设一轴承54，所述转轴42依次穿过两个轴承54并伸入所述处理腔体21内，与处理腔体21连接的轴承54需做防水处理，例如通过常规的油封技术。

如图1和图2所示，优选地，所述处理腔体21的顶部设有凸缘26，凸缘26可为圆柱体或矩形体，所述凸缘26上设有透气人孔261，凸缘26的高度通常为0.5m以上，透气人孔261的顶部设有可打开的盖板，透气人孔261的水平横截面尺寸以方便一个成人上下为宜，四周面一般为格栅条或开孔板构成，四周面中的空隙占四周面总面积的50％以上。所述处理腔体21内设有扶梯262，所述扶梯262的顶部位于所述透气人孔261的下方直至处理腔体21的沉泥区，尺寸以便于单人上下为宜，由为防锈防腐蚀材料制成，并固定于处理腔体21的内壁。

优选地，生物绳填料22的材质为聚丙烯和/或维尼纶，土工布类填料的材质为无纺土工布。所述生物绳填料22的外径为80～120mm，所述生物绳填料22的比表面积为1.6～2.4m²/m。悬挂于处理腔体内的生物绳填料22可于其表面生成生物膜，生物膜可去除水体内的污染物，当生物膜老化后即形成污泥沉降至处理腔体21的底部，未能完全沉降的污泥可随出水进入沉淀池进一步沉降。

如图1所示，优选地，所述处理腔体21的底部呈倒锥体状，所述沉淀池31的底部呈倒锥体状，倒锥体的形状有利于污泥沉积至最下方，便于污泥的排出。

如图1和图4所示，优选地，所述沉淀池31的顶部设有盖板35，所述盖板35的底部设有隔板36，所述隔板36与所述沉淀池31的底部留有间距。隔板36可将池体内部有效储水空间一分为二，隔板36的高度约为池体有效储水高度的4/5。池体的有效储水高度一般从沉淀池31垂直面与底面交接处的水平面至池体顶部盖板35，高度一般大于2.5m。沉淀池31的尺寸根据储水需求和景观曝气转盘运行需求而定。水处理单元2的出水从进水口32进入先下降，绕过隔板36后再上升至第二出水口33排出，水中所含的污泥在水体运动过程中沉淀至下部的底面，可再经污泥排放口34排出。污泥排放口34的尺寸由便于污泥排出确定。排出的污泥中含有可净化水体的微生物，可回流至处理腔体21，促进生物绳填料22表面生物膜的形成。

如图1和图10所示，优选地，所述第一管道61的末端设有第一关闭阀611，所述回流管62上设有第二关闭阀621。当处理工况时，关闭第一关闭阀611和第二关闭阀621；当需要回流时，开启第二关闭阀621，关闭第一关闭阀611；当需要排泥时，关闭第二关闭阀621，开启第一关闭阀611。

本发明以多次平均实验数据为例：外部需要净化的水体do、bod5、nh3-n、tp平均浓度分别为3.0mg/l、20mg/l、2.0mg/l、0.35mg/l，系统处理后出水do、bod5、nh3-n、tp平均浓度分别为7.5mg/l、4.0mg/l、1.6mg/l、0.28mg/l。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。